Tekniikan fysiikka (5 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Tällä opintojaksolla opit perusteet tekniikan taustalla olevasta fysiikasta, aihepiirinä mekaniikka, lämpöoppi ja sähkö

Opiskelijana sinä:
• tunnet mekaniikkaan, lämpöoppiin ja sähköön liittyvät perusoliot ja perusilmiöt
• osaat liittää mekaniikkaan, lämpöoppiin ja sähkön aihepiiriin liittyvät oliot ja ilmiöt tekniikan ja arjen sovelluksiin
• tunnet mekaniikkan, lämpöoppin ja sähkön perusolioihin ja peruslmiöihin liittyvät suureet, niiden yksiköt ja suureiden väliset fysiikan peruslait
• omaat oikean kvalitatiivisen tason perusmielikuvan mekaniikkaan, lämpöoppiin ja sähköön liittyvistä ilmiöistä
• osaat kuvailla kvalitatiivisella tasolla mekaniikkaan, lämpöoppiin ja sähköön liittyvien ongelmien ratkaisujen perusperiaatteita ja perustella tekemiäsi valintoja
• tunnistat ongelmista niihin liittyvät suureet ja niiden säilymisen tai muuttumisen
• osaat valita ongelmien ratkaisuissa tarvittavat lait
• tunnet käyttämiesi lakien rajoitteet
• osaat ratkaista laskennalliset ongelmat perustellusti valitsemiaan lakeja hyväksi käyttäen
• osaat ilmoittaa laskennallisten ongelmien ratkaisut sopivalla esittämistarkkuudella
• osaat perustella suullisesti tai kirjallisesti tekemänsä valinnat
• osaat arvioida tekemiensä laskennallisten ratkaisujen järkevyyttä, oikeellisuutta ja luotettavuutta
• osaat toteuttaa mekaniikkaan, lämpöoppiin ja sähköön liittyvän yksinkertaisen mittauksen ja tulkita saamiasi tuloksia
• osaat laatia ja tulkita graafisia esityksiä

Sisältö (Opintojakso)

Mekaniikka
• Voima, painovoima, kitka, vuorovaikutus, voiman vaikutus liikkeeseen, Newtonin lait
• Työ, energia, energian säilyminen, teho, hyötysuhde
• Liikkeen perusmallit,

Lämpöoppi
• Lämpötila, lämpötilan muuttuminen ja lämpölaajeneminen
• Lämpöenergia, aineiden lämpöopin peruskäsitteet, olomuodon muutokset, kalorimetria
• Lämmön siirtymisen perusmallit
• Virtaavan aineen lämpöteho


Sähköoppi
• ´Sähkövirta, jännite, resistanssi, teho, Ohmin laki, sähköenergia

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (Opintojakso)

Opiskelija:
• tuntee aihepiiriin liittyviä olioita ja ilmiöitä
• osaa osittain liittää aihepiiriin liittyviä olioita ja ilmiöitä tekniikan ja arjen sovelluksiin
• tuntee aihepiirin olioihin ja ilmiöihin liittyviä suureita, niihin liittyviä yksiköitä ja suureiden välisiä lakeja vain tutuissa, esimerkinomaisissa tilanteissa.
• omaa puutteellisen kvalitatiivisen tason perusmielikuvan aihepiiriin liittyvistä ilmiöistä
• Tunnistaa aihepiiriin liittyvissä ongelmissa ilmeneviä fysiikan perusilmiöitä, kokonaisuus on osin jäsentymätön ja puutteellinen.
• osaa kuvailla kvalitatiivisella tasolla joitain aihepiiriin liittyvien ongelmien ratkaisujen perusperiaatteita ja tekee ratkaisunsa aiemmin opiskeltujen esimerkkien kopioina.
• tunnistaa tuettuna tai aiempaan esimerkkiin perustuen ongelmista niihin liittyvät suureet ja niiden säilymisen tai muuttumisen
• ongelmien ratkaisuissa tarvittavien lakien valinta tapahtuu tukeen nojautuen tai valmiisiin esimerkkimalleihin. Mallien omatoiminen valinta on epävarmaa ja osin satunnaista.
• osaa ratkaista laskennallisia ongelmia tilanteissa, jotka ovat esimerkinomaisesti tuttuja
• osaa joskus ilmoittaa laskennallisten ongelmien ratkaisut sopivalla esittämistarkkuudella
• opiskelijalla on haasteita perustella suullisesti tai kirjallisesti tekemänsä valinnat
• laskennallisten ratkaisujen oikeellisuuden ja luotettavuuden arvioimisessa on haasteita.
• Toimii aihepiiriin liittyvässä mittauksessa osana ryhmää

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (Opintojakso)

• tuntee aihepiiriin liittyvät oliot ja ilmiöt
• osaa liittää aihepiiriin liittyvät oliot ja ilmiöt tekniikan ja arjen sovelluksiin
• tuntee aihepiirin olioihin ja ilmiöihin liittyvät suureet, niiden yksiköt ja suureiden väliset fysiikan peruslait
• omaa oikean kvalitatiivisen tason perusmielikuvan aihepiiriin liittyvistä ilmiöistä
• osaa tunnistaa aihepiiriin liittyvästä ongelmista ne fysiikan perusilmiöt, jotka ovat merkityksellisiä ongelmien ratkaisun kannalta
• osaa kuvailla kvalitatiivisella tasolla aihepiiriin liittyvien ongelmien ratkaisujen perusperiaatteita ja perustella tekemiään ongelmien ratkaisuihin liittyviä valintoja
• tunnistaa ongelmista niihin liittyvät suureet ja niiden säilymisen tai muuttumisen
• osaa valita ongelmien ratkaisuissa tarvittavat lait
• Tuntee käyttämiensä lakien rajoitteet
• osaa ratkaista laskennalliset ongelmat perustellusti valitsemiaan lakeja hyväksi käyttäen
• osaa ilmoittaa laskennallisten ongelmien ratkaisut sopivalla esittämistarkkuudella
• osaa perustella suullisesti tai kirjallisesti tekemänsä valinnat
• osaa arvioida tekemiensä laskennallisten ratkaisujen järkevyyttä, oikeellisuutta ja luotettavuutta
• osaa toteuttaa aihepiiriin liittyvän yksinkertaisen mittauksen ja tulkita saamiaan tuloksia omaksumiensa suureiden ja peruslakien kautta

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (Opintojakso)

• tuntee aihepiiriin liittyvät oliot ja ilmiöt ja niiden liittymisen muihin aihepiireihin
• osaa liittää kattavasti aihepiiriin liittyvät oliot ja ilmiöt tekniikan ja arjen sovelluksiin
• tuntee perusteellisesti aihepiirin olioihin ja ilmiöihin liittyvät suureet, niiden yksiköt ja suureiden väliset fysiikan peruslait ja tuntee niiden rajoitteet
• omaa oikean kvalitatiivisen tason perusmielikuvan aihepiiriin liittyvistä ilmiöistä ja osaa sanoittaa sitä toisille
• osaa tunnistaa aihepiiriin liittyvästä ongelmista ne fysiikan perusilmiöt, jotka ovat merkityksellisiä ongelmien ratkaisun kannalta
• osaa kuvailla kvalitatiivisella tasolla aihepiiriin liittyvien ongelmien ratkaisujen perusperiaatteita ja perustella tekemiään ongelmien ratkaisuihin liittyviä valintoja
• tunnistaa ongelmista laaja-alaisesti niihin liittyvät suureet, ja niiden säilymisen tai muuttumisen
• osaa valita ongelmien ratkaisuissa tarvittavat lait
• Tuntee käyttämiensä lakien rajoitteet
• osaa ratkaista laskennalliset ongelmat perustellusti valitsemiaan lakeja hyväksi käyttäen
• osaa ilmoittaa laskennallisten ongelmien ratkaisut sopivalla esittämistarkkuudella
• osaa perustella suullisesti tai kirjallisesti tekemänsä valinnat
• osaa perustellusti arvioida tekemiensä laskennallisten ratkaisujen järkevyyttä, oikeellisuutta ja luotettavuutta
• osaa toteuttaa ja tarvittaessa suunnitella aihepiiriin liittyvän yksinkertaisen mittauksen ja tulkita saamiaan tuloksia omaksumiensa suureiden ja peruslakien kautta

Aika ja paikka

Lähiopetus viikottain lukujärjestyksen mukaan alkaen viikosta 36 TAMK:n kampuksella.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Välikokeet ja mittaustehtävät kurssin aikana
Loppukoe 16.12.2024
Uusinnat 10.1.2025 and 31.1.2025

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Kurssin kokonaispisteet 54p, joista
- 30p saatavilla jatkuvalla arvioinnilla (viikkokokeet, mittaustehtävät, ryhmätehtävät, laskuharkat)
- 24p saatavilla haastavammalla loppukokeella

Arvosana 1: 24p,
Arvosana 2: 30p,
Arvosana 3: 36p,
Arvosana 4: 42p,
Arvosana 5: 48p


Toteutuksella noudatetaan yleisesti korkeakouluyhteisön ohjetta tekoälyn käytöstä.​
Toteutuksella opettaja voi antaa sekä sellaisia tehtäviä, joissa saa käyttää tai joissa ei saa käyttää generatiivista tekoälyä. ​
Mikäli opiskelija käyttää sallitusti oppimistehtävissään tekoälytyökalu(j)a apunaan, on hänen viitattava käyttämiinsä tekoälyihin ja toimitettava käyttämänsä syötteet (promptit) tehtävävastauksiensa yhteydessä.​

Mikäli opiskelija esittää tekoälyn tuottamat tulokset ominaan ilman viitteitä, lähteitä ja/tai syötteitä, opettaja voi olla hyväksymättä tuotosta tai vaatia sen tekemistä uudelleen.​
Opettajalla on oikeus kysyä opiskelijalta, onko hän mahdollisesti käyttänyt tekoälyä oppimistehtävässään.​

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

- Aktivoiva lähiopetus
- Verkkomateriaali (kirjallinen materiaali, videot, laskuesimerkit)
- Laskuharjoitukset
- Mittaustehtävät

Oppimateriaalit

Moodle materiaali
Tekniikan kaavasto, Tammertekniikka
MAOL taulukot
Momentti 1 Insinöörifysiikka, Otava
Momentti 2 Insinöörifysiikka, Otava

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Viikottainen lähiopetus (12 x 3 h)
Laskupaja oppimisen tueksi (12 x 1 h)
Omatoiminen opiskelu n. 80 h
5 opintopistettä vastaa 135 h työpanosta.

Sisällön jaksotus

Mekaniikka, 6 viikkoa
- Liikeoppi 1 viikko
- Voimat ja vuorovaikutukset 3 viikkoa
- Energia ja työ 2 viikkoa

Lämpöoppi
- Lämpöenergia, olomuodon muutokset, lämpölaajeneminen 2 viikkoa
- Lämmön siirtyminen, lämpöteho 2 viikkoa

Sähköoppi
- Tasavirtapiiri 1 viikko
- Sähköenergia 1 viikko

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Ei ole

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Ei ole

Kansainvälisyys

Ei ole.